Jeżeli zastanawiacie się co przedstawia grafika przewodnia niniejszego artykułu, to jest to właśnie efekt procesu biodruku 3D bez konieczności wykorzystania skaffoldu. Jednak czy eksperyment przeprowadzony przez naukowców z Uniwersytetu Illionois w Chicago może stanowić alternatywę dla najpopularniejszej obecnie metody biodruku 3D?
Klasyczne (ale nie jedyne) podejście do biodruku 3D pośredniego zakłada wykonywanie rusztowań, na które następnie wysiewane są komórki. Właściwie zaprojektowany i stworzony skaffold umożliwia proliferację komórek. W późniejszym etapie, jeśli zapewnione są odpowiednie warunki wzrostu, skutkuje to jednoczesnym namnażaniem się komórek i degradacją „rusztowania”. Jednak w praktyce nie zawsze czas rozpadu rusztowania i narastania komórek pokrywają się, co wpływa negatywnie na tworzenie połączeń pomiędzy komórkami.
Więcej o materiałach wykorzystywanych w procesie tworzenia skaffoldów przeczytacie w jednym z artykułów z cyklu „Biodruk 3D w pigułce„.
Sposób proponowany przez naukowców z Uniwersytetu Illinois zakłada eliminacje korzystania z skaffoldów, na rzecz wykonywania biowydruków w matrycy hydrożelowej, której budowa w mikroskopijnym przybliżeniu przypomina ciasno ułożone obok siebie krople. Struktura matrycy pozwala zarówno na swobodne przemieszczanie się dyszy drukującej jak i utrzymanie biotuszu w założonym miejscu, zachowując nadany kształt. Biotusz zastosowany w procesie składał się wyłącznie z komórek macierzystych, które mogą różnicować się w wiele innych typów komórek.
Po procesie biodruku 3D hydrożelowa matryca zostaje poddana sieciowaniu światłem UV – według naukowców, tworzy to stabilne środowisko do wzrostu i rozwoju komórek. Właściwości hydrożelu pozwalają na łatwe przenikanie medium, bez uszkadzania jego struktury, w celu dostarczenia składników odżywczych bądź usuwania produktów przemiany materii komórek.
Jak mówi lider zespołu badawczego, Eben Alsberg, metoda daje możliwość biodruku 3D stosunkowo skomplikowanych struktur, bez konieczności stosowania skaffoldów. Pierwsze testy wytworzenia testowych struktur biologicznych zakończyły się powodzeniem i według naukowców są one dowodem, że przedstawiona przez nich metoda może okazać się przełomowa w takich aplikacjach jak badania przesiewowe leków czy rozwój badań z dziedziny inżynierii komórkowej i tkankowej.
Artykuł zawierający szczegółowe informacje na temat pracy naukowców opublikowany został w czasopiśmie Materials Horizons.
Źródło: sciencedaily.com, today.uic.edu
